В реальних цифрових схемах дискретизація проводиться з частотою в 4 рази і більше перевищуючи частоту Найквіста. Платою за це являється збільшення швидкодії процесора.
В моменти t=kTs вибірки зсуваються в регістрі так, що більш ранні стають правіше. Графічно це можна зобразити так:
-W W=1/2Ts
................
.......................
Ci(1)
Ci(0)
вибірка в момент
Ci(N-1)
t=kTs
r(k)= Si(k)+n(k)
i= 1,2...... k= 0,1....
N-1
Z(k)= r(k-n)*Ci(n)
Індекс i визначає символ М- арного набору (двійкового), K- дискретний час. Цей узгоджений фільтр апроксимується регістром зсуву з ваговими коефіцієнтами Ci(n) де n= 0,......N-1- часовий індекс вагових коефіцієнтів і розрядів регістра.
Нехай:
S1(t)= cosω0t; S2(t)= -cosω0t;
1 1
0 0
1 2 3 0 1 2 3 0
-1 -1
k по модулю 4 k по модулю 4
S1(3)=0
S1(1)=0
S1(0)=1
S1(2)=-1
Вміст регістра
S2(0)=-1
S2(1)=0
S2(2)=1
S2(3)=0
t= kTs зсуву
C1(0)=0
C1(2)=0
C2(0)=0
C2(2)=0
C2(3)=-1
C2(1)=1
C1(3)=1
C1(1)=-1
вагові коеф.
r(t)=
S1(t)+n(t)
Z1 = S1(3-n)C1(k)
k=3;
Z1(k=3)=2
t=kTs
вагові коеф.
Z2 = S2(3-n)C2(n)
k=3
Z2(k=3)=-2
Z1(k)>Z2(k) – детектор приймає рішення, що був переданий сигнал S1(t).
Лекція №10
Смугова модуляція і демодуляція
Цифрова модуляція – це процес перетворення цифрових символів в сигнали сумісні з характеристиками каналу зв’язку.
У випадку смугової модуляції імпульси заданої форми модулюють синусоїду, яка називається несучою хвилею, або просто несучою. Може виникнути запитання: навіщо для передачі низькочастотних сигналів потрібна несуча?
Передача електромагнітного поля через простір виконується за допомогою антен.
Розмір антени залежить від довжини хвилі λ, і, як правило, рівний λ/4.
Для телефонів f=3000Гц:
λ=с/f ; с=3*108 м/с
Для f=3000Гц:
λ = =1*105м.
λ/4=0,25*105м=2,5*104м=25км
Таких розмірів потрібна антена.
Для f=900МГц λ/4=8см.
Приведені розрахунки показують, що смугова модуляція – це стан, який необхідний для всіх систем, що використовують радіопередачу.
Методи цифрової смугової модуляції.
Смугову модуляцію можна визначити як процес зміни амплітуди, частоти або фази. В загальному вигляді несуча запишеться:
S(t)=A(t)*cosθ(t)
θ(t)=ω0t+φ(t), або S(t)=A(t)*cos[ω0t+φ(t)]
A(t) – змінна в часі амплітуда;
ω – круглова частота несучої;
φ(t) – фаза несучої.
ω =2πf ω – вимірюється в рад/с;
f - вимірюється в Герцах.
Якщо для детектування сигналів приймач використовує інформацію про фазу несучої, то процес називається когерентним детектуванням.
Амплітуда сигналу.
Якщо сигнал записується формулою S(t)=A*cos ωt
A – максимальна амплітуда сигналу. Максимальне значення А в рази більше від середньоквадратичного (діючого).
S(t)= Аrms*cos ωt= * cos ωt
Аrms – середньоквадратичне значення амплітуди.
Сигнал виражається через коливання струму або напруги. Тоді Аrms2 виражає середню потужність, нормовану на 1 0м.